The application of micro-CT in monitoring bone alterations in tail-suspended rats in vivo

Osteopenia is a pathological process that affects human skeletal health not only on earth but also in long-time spaceflight. Micro-computed tomography (micro-CT) is a nondestructive method for assessing both bone quantity and bone quality. To investigate the characteristics of micro-CT on evaluating the microgravity-induced osteopenia (e.g. early detection time and the sensitive parameters), the bone loss process of tail-suspended rats was monitored by micro-CT in this study. 8-Week-old female Sprague Dawley rats were divided into two groups: tail suspension (TS) and control (CON). Volumetric bone mineral density (vBMD) and microstructure of the femur and tibia were evaluated in vivo by micro-CT at 0, 7, 14, 22 days. Biomechanical properties of the femur and tibia were determined by three-point bending test. The ash weight of bone was also investigated. The results showed that (1) bone loss in the proximal tibia appeared earlier than in the distal femur. (2) On day 7, the percent bone volume (BV/TV) of the tibia 15.44% decreased significantly, and the trabecular separation (Tb.Sp) 30.29% increased significantly in TS group, both of which were detected earlier than other parameters. (3) Biomechanical properties (e.g. femur, −22.4% maximum load and −23.75% Young’s modulus vs. CON) and ash weight of the femur and tibia decreased significantly in the TS group in comparison to CON group. (4) vBMD of the femur and tibia were clearly related to bone ash and dry weight (r = 0.75–0.87, p < 0.05). (5) BV/TV of both femur and tibia were clearly related to maximum load and Young’s modulus (r = 0.66–0.87, p < 0.05). Similarly, trabecular vBMD and BV/TV of the femur and tibia were clearly related to Young’s modulus (r = 0.73–0.89, p < 0.05). These indicated that BV/TV and Tb.Sp were more sensitive than other parameters for evaluating bone loss induced by tail suspension, moreover, trabecular vBMD and other parameters might be used to evaluate bone strength. Therefore, micro-CT is a reliable and sensitive method for predicting unloading-induced bone loss in small animals.     

动态构造网管中被管对象的可视化扩展

随着互联网规模的不断扩大和网络应用的日益丰富,传统网管已经难以适应对大型、异构、动态变化的网络和种类繁多的网络应用的管理需要.动态构造的网络管理是一种新型的网络管理模式,被管对象的扩展是动态构造网管中的重要组成部分.提出了被管对象的可视化扩展方法.通过在管理人机交互界面上构造一棵MOS(被管对象集)树,并提供一系列的编辑工具,供设备厂商和应用开发商可视化定义其设备和应用所实现的MOS模块.这些模块以具有正确语法格式的MOS文件的形式提交给网管系统,由动态MOS编译将其加载到系统中,系统通过对其的访问实现被管对象和管理功能的关联及扩展.     

抗光轴扰动的双目视觉测量方法

针对交会对接过程中双目测量相机受空间环境影响其光轴指向发生扰动的问题,提出一种抗光轴扰动的双目视觉测量方法。通过辅助光路将固定于卫星本体的参考标志分别成像于两侧像面的边缘,根据其图像变化估计光轴扰动变换矩阵,补偿因光轴扰动而产生的像面变化,从而实现抗扰动测量。理论推导表明：只要参考标志位于两侧相机视场内,便能够校正相机光轴扰动。利用地面试验平台进行了光轴扰动校正的仿真试验,试验结果表明：当两侧相机光轴存在扰动时,该方法能够有效校正光轴扰动,极大地提高了三维位置的测量精度。     

离子聚合物胶体的电化学-力学耦合模型及数值方法

离子聚合物胶体中充满着液体,并能吸附电荷,在外部化学场或电场的激励下,能产生巨大的膨胀.由于这些特性,离子聚合物可以作为电化学 - 力学驱动器.本文采用电化学 - 力学多场耦合数学模型,并应用有限元法进行了数值计算.计算结果表明该模型能很好地模拟离子聚合物在电场作用下的离子重分布和胶体的膨胀与收缩行为,同时能计算胶体中离子浓度.     

绿色船舶制造技术——搅拌摩擦焊

基于船舶制造的要求和搅拌摩擦焊技术的特点,搅拌摩擦焊技术在船舶上的应用可以部分实现船舶制造的绿色化.铝合金在船舶上的应用经历了焊接件、挤压型材和搅拌摩擦焊拼焊挤压型材3个阶段.本文阐述了搅拌摩擦焊用于船舶制造的优点,介绍了该技术在国内外船舶制造方面的发展现状.     

星际小推力转移轨道快速设计方法

 针对星际探测任务中燃料最省小推力转移轨道问题，提出一种基于标称轨道的快速设计方法。首先以具有相同端点时刻的无摄动标称轨道为参考，对传统的非线性轨道优化模型进行合理变换，将复杂的优化问题简化为可解的两点边值问题；然后基于标称轨道3个独立积分推导出解析的状态转移矩阵，并以此为基础导出了两点边值问题的最优解析解。该方法无需数值迭代，有效地克服了数值优化方法收敛性差、计算效率低的缺点。最后，以探测火星的小推力转移轨道为例对该方法进行了验证，与精确的数值结果相比，该方法计算的燃料消耗误差小于1%。     

液氧／甲烷气液喷注器试验研究

介绍了液氧／甲烷气液喷注器热试验情况,试验燃烧室压力7．1～7．4MPa,混合比3．5～3．9。研究了不同的喷嘴结构参数对燃烧性能和流量特性的影响。获得了燃烧效率、流量系数、振动、点火性能以及积炭特性等重要参数。     

大型紧缩场边缘干涉误差检测及拼缝修正

为了避免由单块反射面边缘误差导致拼缝产生物理干涉并引起反射面受力变形,保证大型紧缩场最终的型面精度及电气性能,针对典型的紧缩场反射面形式,在评价单块反射面边缘轮廓度的基础上,建立统一的正交距离回归模型,用于计算单块反射面的标称尺寸、干涉误差以及边缘的修正量,并对整体拼缝干涉高风险区进行预估及修正.利用激光跟踪仪对某大型紧缩场单块反射面边缘进行了测量,应用上述方法分析并修正了干涉高风险区,保证该紧缩场的拼缝宽度满足（0.4±0.2）mm的设计指标.      

基于HLA的载人航天器飞行任务仿真平台研究与实现

面向载人航天器飞行任务仿真需求,根据载人航天器的特点以及高层体系结构(HLA)技术,提出了基于高层体系结构的载人航天器飞行任务仿真平台方案,设计实现了由运行管理、飞行指令、数据记录、数据可视化等功能,以及涵盖轨道、姿态、能源、动力学等多个专业仿真模型组成的仿真平台,给出了应用实例,并就仿真平台开发中的联邦开发过程、仿真模型接口软件、飞行场景三维可视化等关键部分进行了探讨。与单一的飞行任务仿真软件相比,该分布式仿真平台覆盖的专业面更全,验证内容更丰富,可扩展性更强。随着载人航天器系统飞行任务复杂程度的提高,通过对仿真平台的扩展和重用,可适应新的任务验证需求。该仿真平台可为复杂载人航天器的飞行任务设计验证提供依据,并对基于HLA的其他航天器仿真系统的联邦设计与开发具有一定的参考价值。     

光纤陀螺惯导稳定平台与旋转调制方法

光纤陀螺仪在随机误差方面表现出极佳的性能优势,但受限于其标度因数不理想的现实。针对航海用长航时、高精度光纤陀螺惯导系统的使用需求,设计了基于光纤陀螺数字信号实现载体三维角运动隔离的同时完成惯性测量装置的旋转调制功能,可有效减小光纤陀螺标度因数误差与载体运动角速度的耦合误差,同时充分发挥光纤陀螺随机游走小的精度优势。理论仿真验证了光纤惯导稳定平台加旋转调制方法的优越性和可行性,为光纤陀螺惯导系统在高精度导航领域中的应用提供了技术基础。